如何统计对象中某个成员变量的访问次数？
解法：
这里我们只能满足普通对象的访问统计，那么const对象呢？
完善解法，使得能统计只读对象的访问次数：
使用了mutable之后，只读对象名存实亡。
1 #include <iostream>
2 #include <string>
3
4 using namespace std;
5
6 class Test
7 {
8 int m_value;
9 int * const m_pCount;
10 /* mutable int m_count; */
11 public:
12 Test(int value = 0) : m_pCount(new int(0))
13 {
14 m_value = value;
15 /* m_count = 0; */
16 }
17
18 int getValue() const
19 {
20 /* m_count++; */
21 *m_pCount = *m_pCount + 1;
22 return m_value;
23 }
24
25 void setValue(int value)
26 {
27 /* m_count++; */
28 *m_pCount = *m_pCount + 1;
29 m_value = value;
30 }
31
32 int getCount() const
33 {
34 /* return m_count; */
35 return *m_pCount;
36 }
37
38 ~Test()
39 {
40 delete m_pCount;
41 }
42 };
43
44 int main(int argc, char *argv[])
45 {
46 Test t;
47
48 t.setValue(100);
49
50 cout << "t.m_value = " << t.getValue() << endl;
51 cout << "t.m_count = " << t.getCount() << endl;
52
53 const Test ct(200);
54
55 cout << "ct.m_value = " << ct.getValue() << endl;
56 cout << "ct.m_count = " << ct.getCount() << endl;
57
58 return 0;
59 }
使用mutable可以完成const对象的访问统计，但是不使用mutable也可以完成这个需求。
使用指针常量完成这个需求，不改变指针的值，但是可以改变指针指向的值。
运行结果如下：
实际工程中，mutable使用比较少。最好不要使用。
问题2：
new关键字创建出来的对象位于什么地方？
被忽略的事实：
我们通过一些方法可以是new出来的对象位于静态存储区。
new是关键字，也是操作符，因此，可以重载new和delete。
工程中不建议全局重载new。
通过函数来对这两个操作符进行重载，一般情况下都是针对具体的类进行重载，所以new和delete的重载函数就是类的成员函数，并且这两个重载函数默认为静态成员函数，写不写static都是静态的。
静态存储区中创建动态对象：
1 #include <iostream>
2 #include <string>
3
4 using namespace std;
5
6 class Test
7 {
8 static const unsigned int COUNT = 4;
9 static char c_buffer[];
10 static char c_map[];
11
12 int m_value;
13 public:
14 void* operator new (unsigned int size)
15 {
16 void* ret = NULL;
17
18 for(int i=0; i<COUNT; i++)
19 {
20 if( !c_map[i] )
21 {
22 c_map[i] = 1;
23
24 ret = c_buffer + i * sizeof(Test);
25
26 cout << "succeed to allocate memory: " << ret << endl;
27
28 break;
29 }
30 }
31
32 return ret;
33 }
34
35 void operator delete (void* p)
36 {
37 if( p != NULL )
38 {
39 char* mem = reinterpret_cast<char*>(p);
40 int index = (mem - c_buffer) / sizeof(Test);
41 int flag = (mem - c_buffer) % sizeof(Test);
42
43 if( (flag == 0) && (0 <= index) && (index < COUNT) )
44 {
45 c_map[index] = 0;
46
47 cout << "succeed to free memory: " << p << endl;
48 }
49 }
50 }
51 };
52
53 char Test::c_buffer[sizeof(Test) * Test::COUNT] = {0};
54 char Test::c_map[Test::COUNT] = {0};
55
56 int main(int argc, char *argv[])
57 {
58 cout << "===== Test Single Object =====" << endl;
59
60 Test* pt = new Test;
61
62 delete pt;
63
64 cout << "===== Test Object Array =====" << endl;
65
66 Test* pa[5] = {0};
67
68 for(int i=0; i<5; i++)
69 {
70 pa[i] = new Test;
71
72 cout << "pa[" << i << "] = " << pa[i] << endl;
73 }
74
75 for(int i=0; i<5; i++)
76 {
77 cout << "delete " << pa[i] << endl;
78
79 delete pa[i];
80 }
81
82 return 0;
83 }
第53行定义静态存储空间。
运行结果如下：
我们可以使用这种方法结合二阶构造法，可以限制一个类最多产生多少个对象。
单例模式仅仅是使一个创建一个对象，而在静态存储区创建类结合二阶构造模式可以完成n例模式。
问题3：
如何在指定的地址上创建C++对象？
自定义对象的存储空间示例程序：
1 #include <iostream>
2 #include <string>
3 #include <cstdlib>
4
5 using namespace std;
6
7 class Test
8 {
9 static unsigned int c_count;
10 static char* c_buffer;
11 static char* c_map;
12
13 int m_value;
14 public:
15 static bool SetMemorySource(char* memory, unsigned int size)
16 {
17 bool ret = false;
18
19 c_count = size / sizeof(Test);
20
21 ret = (c_count && (c_map = reinterpret_cast<char*>(calloc(c_count, sizeof(char)))));
22
23 if( ret )
24 {
25 c_buffer = memory;
26 }
27 else
28 {
29 free(c_map);
30
31 c_map = NULL;
32 c_buffer = NULL;
33 c_count = 0;
34 }
35
36 return ret;
37 }
38
39 void* operator new (unsigned int size)
40 {
41 void* ret = NULL;
42
43 if( c_count > 0 )
44 {
45 for(int i=0; i<c_count; i++)
46 {
47 if( !c_map[i] )
48 {
49 c_map[i] = 1;
50
51 ret = c_buffer + i * sizeof(Test);
52
53 cout << "succeed to allocate memory: " << ret << endl;
54
55 break;
56 }
57 }
58 }
59 else
60 {
61 ret = malloc(size);
62 }
63
64 return ret;
65 }
66
67 void operator delete (void* p)
68 {
69 if( p != NULL )
70 {
71 if( c_count > 0 )
72 {
73 char* mem = reinterpret_cast<char*>(p);
74 int index = (mem - c_buffer) / sizeof(Test);
75 int flag = (mem - c_buffer) % sizeof(Test);
76
77 if( (flag == 0) && (0 <= index) && (index < c_count) )
78 {
79 c_map[index] = 0;
80
81 cout << "succeed to free memory: " << p << endl;
82 }
83 }
84 else
85 {
86 free(p);
87 }
88 }
89 }
90 };
91
92 unsigned int Test::c_count = 0;
93 char* Test::c_buffer = NULL;
94 char* Test::c_map = NULL;
95
96 int main(int argc, char *argv[])
97 {
98 char buffer[12] = {0};
99
100 Test::SetMemorySource(buffer, sizeof(buffer));
101
102 cout << "===== Test Single Object =====" << endl;
103
104 Test* pt = new Test;
105
106 delete pt;
107
108 cout << "===== Test Object Array =====" << endl;
109
110 Test* pa[5] = {0};
111
112 for(int i=0; i<5; i++)
113 {
114 pa[i] = new Test;
115
116 cout << "pa[" << i << "] = " << pa[i] << endl;
117 }
118
119 for(int i=0; i<5; i++)
120 {
121 cout << "delete " << pa[i] << endl;
122
123 delete pa[i];
124 }
125
126 return 0;
127 }
15行的函数用于动态设置创建对象的地址。
结果如下：
被忽略的事实：
new[]和delete[]是新的操作符，不同于new和delete。
动态数组的内存管理：
1 #include <iostream>
2 #include <string>
3 #include <cstdlib>
4
5 using namespace std;
6
7 class Test
8 {
9 int m_value;
10 public:
11 Test()
12 {
13 m_value = 0;
14 }
15
16 ~Test()
17 {
18 }
19
20 void* operator new (unsigned int size)
21 {
22 cout << "operator new: " << size << endl;
23
24 return malloc(size);
25 }
26
27 void operator delete (void* p)
28 {
29 cout << "operator delete: " << p << endl;
30
31 free(p);
32 }
33
34 void* operator new[] (unsigned int size)
35 {
36 cout << "operator new[]: " << size << endl;
37
38 return malloc(size);
39 }
40
41 void operator delete[] (void* p)
42 {
43 cout << "operator delete[]: " << p << endl;
44
45 free(p);
46 }
47 };
48
49 int main(int argc, char *argv[])
50 {
51 Test* pt = NULL;
52
53 pt = new Test;
54
55 delete pt;
56
57 pt = new Test[5];
58
59 delete[] pt;
60
61 return 0;
62 }
运行结果如下：
我们通过重载的方式说明了new 和new[]的不同，第57行的new调用的是34行的new[]重载，第57行5个元素占用20个字节，但是结果中却打印出了24个字节，这就是额外的空间记录数组的长度信息。这个长度信息用于记录调用析构函数的次数。
new[]和delete[]的使用必须匹配，不能和new、delete交叉使用。 例如new[]在栈上分配空间时，使用delete释放到堆上，这样就可能崩溃。或者使用delete只会调用一次析构函数。
小结：
原文地址：https://www.cnblogs.com/wanmeishenghuo/p/9601916.html
时间： 2024-10-30 22:51:02